SOL DE GUANIPA 569, R.L.
ASOC. COOP. SOL DE GUANIPA 569, R.L. Rif.- J-31147556-7 Nit.- 0332595814
PROYECTO ESTACION DE BOMBEO Y TUBERÍA DE IMPULSIÓN URBANIZACIÓN LOMAS DEL PALOMAR DATOS DE ENTRADA: NUMERO DE CASA: 432 VIVIENDAS NUMERO DE HABITACIONES POR VIVIENDA: 2 HAB. AREA DEPORTIVA TIPO I: 1552 m2 AREA DEPORTIVA TIPO II: 4330 m2 AREA PARA PREESCOLAR: 2356 m2 AREA PARA ESCUELA BASICA: 2760 m2 AREA PARA GUARDERÍA: 578 m2 AREA PARA CENTRO DE SALUD: 578 m2 AREA PARA CENTRO COMERCIAL: 1552 m2 LONGITUD DE TUBERÍA DE IMPULSIÓN: 1,34 Km. CALCULO DEL GASTO DE DISEÑO DETERMINACION DEL NUMERO DE PERSONAS
En este proyecto se tiene 432 viviendas, de conformidad al Articulo 14 de la Gaceta Oficial Nº 4.044, "NORMAS SANITARIAS PARA PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN, REPARACIÓN, REFORMA Y MANTENIMIENTO DE EDIFICACIONES", el área mínima para dormitorios de tres personas debe ser de 4,00 m2. Las viviendas tienen dormitorios de área promedio 9 m2, Por lo que se deduce que la viviendas que tienen dormitorios de área promedio 9 m2 correspondientes a dicho proyecto están diseñadas para albergar 6 personas por vivienda. Numero total de personas a servir=6 per./casa x 432 Casa = 2592 Personas Caudal de Diseño (Qd) Qd = Qmed(AN) + Qi Donde: Qmed(AN) es Caudal Medio de Aguas Negras Qi es Caudal de infiltración
Qi es Caudal de infiltración el cual es cero debido a que se utilizara tubería de PVC tipo Pavco o similar. Por lo que el Qd = Qmed (AN) Donde: Qd = Qmed.x K x R Donde: Qmed es el caudal Medio que aporta la población y el resto de las áreas. De acuerdo al Artículo 3 Numeral 8 de las Normas Generales Para Proyectos de Alcantarillado, Gaceta Oficial Nº 5318. K es el coeficiente de población. K= 1 + (14/(4+P1/2)) Siendo P : Población expresada en miles K= 3,56 R es el coeficiente de reingreso R =0,80 Observación: Como la estación de bombeo será de uso exclusivo de este desarrollo urbanístico consideramos K= 3 Entonces: Qmed (Aporte de Población)= 2592 Personas X 250 Litros/Persona/Día = 640.000,00 Litros / Día Aporte de las otras Áreas AREA DEPORTIVA TIPO I 1552 m2 X 3Litros/Día = 4656 Litros/Día AREA DEPORTIVA TIPO II: 4330 m2 X 0.25 Litros/Día = 1082,5 Litros/Día AREA PARA PREESCOLAR 2356 m2 : 120 niños X 40 Litros/Día = 4800 Litros/Día AREA PARA ESCUELA BASICA: 2760 m2 : 650 niños X 40 Litros/Día = 26000 Litros/Día AREA PARA GUARDERÍA 578 m2 : 80 niños X 70 Litros/Día = 5600 Litros/Día AREA PARA CENTRO DE SALUD 578 m2 : 6 consultorios X 1000 Litros/Día = 6000 Litros/Día AREA PARA CENTRO COMERCIAL 1552 m2 X 14 Litros/(m2XDía) = 21728 Litros/Día
Q med(AN) = S Qmed = 640000+4656+1082.5+4800+26000+5600+6000+21728 Q med(AN) = 709866,5 Litros / Dia Qd = Qmed. (AN) x K x R = 707866,5 Litros / Día X 3 X 0,8 = 1703679,6 Litros/Día Qd = 1703679,6 Litros/Día Qd = 1703679,6 Litros/Día / 86400 Segundos/ Día Qd = 19,72Litros/Seg.
CALCULO DEL GASTO UNITARIO DE AGUAS SERVIDAS
Artículo 3, Numeral 13, de las Normas Generales Para Proyectos de Alcantarillado, Gaceta Oficial Nº 5318. Q max = Qd X C Donde Qmax es el caudal maximo de gasto de aguas servidas. Qmax es el caudal de diseño de gasto de aguas servidas. C coeficiente de Gasto Maximo. C= (32+P1/2)/(18+P1/2)) Siendo P : Población expresada en miles C = 1,71 Q max = Qd X C = 19,72 Litros / Seg. X 1,71 Q max = 33,8 Litros / Seg Se trabajará con un Caudal Máximo Unitario de 34 Litros / Seg SELECCIÓN DEL DIAMETRO DE TUBERÍA DE IMPULSIÓN Para el cdiseño de esta tubería se utilizará como caudalde cálculo, el caudal maximo unitario, el cual debe ser como minimo el caudal de bombeo, es decir: Q Bombeo = Q max = 34 Litros / Seg Utilizando la ecuación de Bresse Ø imp. = K x (Qbonbeo)1/2 Donde: Ø imp. Es el Diámetro de la tuberia de impulsion. K es un coeficiente de bombeo. Para bombeo intermitente K = 1,2. Q Bombeo es Q max en metros cubicos 0,034 m3 / Seg Ø imp. = 1,2 x (0.034)1/2 Ø imp. = 0,22 metros Se escogera el diámetro comercial de 8" (200 milimetros Diametro interno 180.8 milimetros. CEHEQUEO DE VELOCIDAD Artículo 3, Numeral 68.3, de las Normas Generales Para Proyectos de Alcantarillado, Gaceta Oficial Nº 5318.
Para la impulsión de Aguas Servidas, la Velocidad debe estár comprendida entre: 0,90 m/Seg < V < 2,70 m/Seg ( V es la Velocidad del Fluido) Q max = V x Area Sección de la Tubería de Impulsión V= Qmax/Area de Tubería de Impulsión Area= 3,14x D2/4 Area= 3,14x (0,1808)2/5 V= 0,034 m3/Seg / 0.0256 V=1,32 m/Seg Cumple con los requerimientos de la Norma. DETERMINACIÓN DEL POZO RECOLECTOR
Artículo 438, Literal a, de las NORMAS SANITARIAS PARA PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN, REPARACIÓN, REFORMA Y MANTENIMIENTO DE EDIFICACIONES, Gaceta Oficial Nº 5318. El tiempo de almacenamiento Seleccionado es de 30 minutos. Q= Volumen/ Tiempo Volumen= Q x Tiempo= 0,034 m3/Seg x 30 min x 60Seg/min. Volumen= 61,3 m3 Tomando una profundidad efectiva de 1.35 metros Area de fondo = Volumen / Altura = 61,5 / 1,35 Area de Fondo = 45,4 m3 Dimensión Efectiva del Pozo Lado de 10 x 4.6 x 1.35 m CALCULO DE PERDIDAS Y ALTURA DINAMICA Según el manual del fabricante TUBENPLAST, las pérdidas se determinarán por la formula: J= 9,3 x 107 x ( Q1,76 / Ø4,76) Donde:
J son las perdidas por fricción en la tubería en metros/ Km. Q es el caudal que se impulsa a traves de la tubería en m3/h. Ø es el diametro interno de la tubería de impulsión en milimetros. J= 9,3 x 107 x ( (0.034 x 3600)1,76 / (180.8)4,76) J= 7,92 m/Km La pérdida total (Jt) Jt= J(m/ Km) x Longitud de tubería de impulsión (Km)=7,92 x 1.34 Jt= 10,62 m Consideraremos un 25% adicional por tratarse de aguas negras JProyecto= 1,2 x Jt JProyecto= 13,28 m ALTURA DINÁMICA MAXIMA = ALTURA ESTATICA + PERDIDAS COTA DE SUCCIÓN DE LA BOMBA= 94,73 m COTA DE DESCARGA EN BOCA DE VISITA EXISTENTE= 94,74 m ALTURA DINÁMICA MAXIMA = 94,74-94,73 ALTURA ESTATICA MAXIMA = 0,10 m ALTURA DINÁMICA MAXIMA = 0,10+13,28 ALTURA DINAMICA MAXIMA= 13,38 m
SELECCIÓN DE LA BOMBA Con el caudal Qmax= 34 litros / Seg. y la altura dinamica 12.8 m, selecionamos la bomba a partir de las curvas características suministradas por el fabricante. Tomaremos las bombas de las marcas Myers y Flygt para ser utilizada en la estación Especificaciones: Bomba Sumergible: Marca Myers, Modelo 4H 150 15 HP 1750 rpm Potecia del Motor: 15 HP RPM 1750 Altura de bombeo 15 mts.
Bomba Sumergible: Marca Flygt, Modelo cs 3127-180 1750 10 hp 1740 rpmrpm Potecia del Motor: 10 HP RPM 1750 Altura de bombeo 14,5 mts. Eficiencia de la Bomba:
h=(g x Q x Hb)/ Pb Donde: h es la eficiencia de la bomba g es el peso especifico de Aguas Negras ( 10.192 N/ m 3) Q es el caudal de la bomba Hb la altura dinamica de la bomba. Pb potencia de la Bomba.
h=(10,192 x 0,034 x 15 )/ 10,12 x 103 h= 0.51 h= 51% Se instalarán 2 bombas que trabajarán alternadamente por lo que la eficiencia es aceptable. Chequeo del numero de arranques por hora Ns = 900 x Q / Vmin. Ns = 900 x 0.034 / 30.75 Ns= 1 Arranque por Hora Tiempo Máximo de Retención Qmin= 34 Lts /seg. 50% Q Mín= 17 Lts /seg. Tiempo Máximo de Retención= 30750 lts/ 17 lts/ seg. Tiempo Máx. Retención= 1808.82 seg. Tiempo Máx. Retención= 30 minutos. Chequeo de la Tubería por Golpe de Ariete Usando el Manual del Fabricante Tubenplast PAVCO. La intensida del golpe de ariete se ve afectada por el tipo de material, velocidad, dimensiones y densidad del fluido
Características de la Tubería Diametros: D Interno: 180.8 mm D Externo: 200 mm Presión Nominal: 142 psi / 10 Kg /cm 2 Modulo de Elasticidad: 2,81 x 104 Kg / cm2 Espesor de pared (e): 9,6 mm DP= (a x DV) / 98,10 Donde a= 1420 / (1+ 0,66 x ((Dexterno / e) - 2)))1/2 DP es el incremento de presión (Kg / cm 2). a Velocidad Sonica (m / seg) DV es la variación de Velocidad del Fluido en (m/seg) Entonces: a= 1420 / (1 + 0,66 x ((200 / 9,6) - 2))1/2 a= 387,5 m / seg. DV por la norma debe estar entre 0,9 < V < 2,7 (m / Seg) Tomamos que la variación de velocidad es 1,8 m / Seg lo más critico. Altura dinamica 15 m 1,5 Kg / cm 2 DP= (a x DV) / 98,10 = (387.5 x 1,8) / 98,10 DP= 7,1 Kg / cm2
Presión de diseño= Altura dinamica + DP Altura dinamica 15 m 1,5 Kg / cm2 Presión de diseño= 1.,5 + 7,1 Presión de Diseño= 8,6 Kg / cm2 Presión de Diseño < Presión Nominal
Cumple con los requerimientos.
RECOMENDACIONES 1) La pendiente del fondo del tanque de almacenamiento se puede realizar con concreto pobre encima de La losa de fondo. 2) Construir una cajuela en concreto armado en el fondo del la losa del tanque de almacenamiento, para instalar las bombas a un nivel de succión inferior al de la losa y mantener totalmente vacio el tanque. 3) Revestir el terreno del fondo y la pared externa del tanque de almacenamiento de aguas negras con impermeabilizante asfáltico. 4) Realizar mantenimiento preventivo cada seis meses a los equipos de bombeo.(Bombas, Bases de las Bombas, Conexiones de descarga y Tableros Eléctricos. ) 5) Revestir los tubos rigilizadores de 4" del tanque de almacenamiento con Brea Epoxi Con Aducto Amina. 6) Usar Codos Dos de 45° con un niple de 2 metros en mediopara obtener curvas de 90°, en la tubería de impulsión de las aguas residuales. 7) Limpiar trimestralmente las rejillas del filtro mecánico de la tanquilla anterior a el tanque de almacenamiento.
